铼对单晶高温合金γ、γ''''相的影响

以DD6合金为基础,适当调整铼含量,浇注出4种不同铼含量的单晶合金.通过对标准热处理后合金试样扫描电镜和透射电镜的观察、测量和分析,研究了铼含量对热处理合金γ、γ'相尺寸、分布、体积分数以及合金元素在两相间的分配行为的影响.结果表明,铼对上述各因素的影响显著.     

铼对单晶高温合金γ、γ′相的影响

 以DD6合金为基础，适当调整铼含量，浇注出4种不同铼含量的单晶合金。通过对标准热处理后合金试样扫描电镜和透射电镜的观察、测量和分析，研究了铼含量对热处理合金γ、γ′相尺寸、分布、体积分数以及合金元素在两相间的分配行为的影响。结果表明，铼对上述各因素的影响显著。     

单晶镍基合金蠕变期间γ''''相筏形化的扩散规律

通过计算合金元素的扩散迁移率和EDAX分分析,研究了γ'相筏形化过程中元素的扩散规律.结果表明分配比值大的合金元素,扩散迁移率较大;分配比值小的合金元素,扩散迁移率较小.由于W元素具有较大的原子半径,较小的分配比值和扩散系数,因而相对稳定.所以W元素可阻碍其它元素的扩散速率,随其含量的增加,合金中γ'相筏形化时间延长.     

有外来扩散源条件下DD402单晶合金中的γ'相筏形化

研究了热等静压(HIP)连接DD402单晶合金与FGH95粉末合金的扩散偶中,DD402单晶合金的γ'相筏形化过程.提出了一种新的γ'相筏形化的机理,分析了γ'相筏形化的驱动力问题,建立了γ'相筏形化过程的物理模型.讨论了筏形γ'片层厚度与原始γ'相的尺寸、体积分数以及γ'相形成元素的扩散流量之间的关系.结果表明,单晶合金的γ'筏形化是由于其形成元素的扩散使γ'定向长大.筏形化的过程包括两个阶段:一是γ'粒子的定向连接阶段;二是筏形γ'片层的平坦化.筏形化γ'的初始片层厚度及筏形化方向主要由γ'原始尺寸及晶体取向决定.     

无铬Ni-Al合金中γ'相的电解提取

镍基高温合金中通常含有一定量的铭。铬大量存在于基体γ中,少量进入γ′相。由于γ与γ′相含铬量不同,对其阳极极化行为影响较大。铬是促进合金钝化及过钝化的元素,含铬量高的基体在含氧酸根离子的水溶液中过钝化溶解电位低,含铬量低的γ′相(通常γ′相含铬<3％)过钝化溶解电位高。一般电解提取γ′相的方法就是利用这种差异。文献研究纯镍及含铬量不同的镍—铝合金,得出含铬量至少为5％时,才有可能从合金中电解分离出γ′相的结论。认为含铬低于5％的合金中γ′目的电解分离是不可能的。本文的目的就是寻找一种电解分离无铬的镍基合金     

时效热处理对镍基单晶高温合金组织的影响

 研究了经不同时效热处理后一种镍基单晶高温合金γ′相的形貌。结果表明：不同的时效热处理制度对所研究镍基单晶高温合金γ′相形貌影响显著。一次时效处理使固溶态γ′相平均尺寸增大;1 080 ℃×6 h一次时效+〖JP〗二次时效处理对γ′相平均尺寸的影响不明显,只加强了γ′相的规则度;1 050 ℃×16 h一次时效+二次时效处理时,γ′相尺寸増长显著。合金经850 ℃×24 h二次时效后,γ′/γ基体通道中均有更细小的二次或三次γ′相析出。     

脉冲电流对一种镍基高温合金γ'相粗化行为的影响

对一种镍基高温合金进行脉冲电流处理,研究了脉冲电流与时效处理过程中γ’相的粗化行为.结果表明,与相同温度时效状态相比,脉冲电流条件下合金中γ '相的长大速率显著增加.脉冲电流下γ’相的粗化遵循Lifshitz- Slyozov -Wagner理论,与时效过程中γ’相粗化激活能相比降低64.3％.脉冲电流处理过程中,脉冲...     

WC-12Co喷涂粉末中γ相的控制

阐述了γ相对WC-12Co喷涂粉末质量的影响,以及WC-12Co喷涂粉末生产过程中影响γ相的主要因素,并且从碳含量、烧结温度、冷却速度等方面提出了解决方案.     

热处理工艺对U720LI合金中γ''''相析出的影响

研究了连续冷却过程中的中断淬火和时效处理对于U720LI高温合金中γ'相析出规律的影响.结果表明,该合金自1175℃快冷(800℃/min)至室温时,组织中仍有非常细小的一次γ'相析出;而当合金自1175℃缓慢冷却(55℃/min)至1010℃以下温度再中断快冷至室温时,合金中会发生多次析出,形成不同尺寸的γ'相.对于快冷试样,时效后发现有更细小的γ'相析出,析出相的平均尺寸将减小;而对于先缓冷再中断快冷的试样,时效后没有明显的细小γ'相析出,析出相的平均尺寸将增大.     

DD402/FGH95扩散偶中单晶合金γ'相筏形化与其形成元素的扩散

通过研究不同温度时热等静压(HIP)多元扩散偶DD402/FGH95中的A1,Ta和Ti元素的扩散规律,发现DD402单晶中存在A1和Ta元素的上坡扩散.因此单晶中在近结合界面处形成了A1,Ta和Ti元素的富集区以及γ'相的筏形化.对A1和Ta元素的扩散流量及扩散深度进行计算.计算结果与试验结果相吻合.     

热处理对一种Ni3Al基单晶合金组织的影响

利用光学显微镜和扫描电镜对Ni3Al基单晶合金IC21的铸态组织和不同热处理制度后的组织进行了观察,研究了固溶温度和时效温度对合金热处理组织的影响.研究结果表明,IC21单晶合金的铸态组织由γ’相、γ相以及枝晶间的白色块状析出相组成,枝晶干上γ’相尺寸比枝晶间的γ’相尺寸大.IC21单晶合金的初熔温度约为1345℃,热处理窗口约为65℃.枝晶间γ’相的溶解温度低于枝晶干γ’相的溶解温度.固溶温度越高,时效处理后γ’相的尺寸越均匀.一级时效处理温度对γ’相的尺寸、形态和数量有明显影响.随着一级时效温度的增加,γ’相的体积分数和尺寸增加,形状由类球状向立方状再向长条状转变.1320 ℃/10 h/aac+ 1060℃/2 h/ac +870℃/32 h/ac热处理后可使合金获得γ’相尺寸和分布均匀且立方度高的优良组织.     

全稳定四方相 YSZ 热障涂层的飞秒激光打孔工艺研究

激光打孔是对带热障涂层高温合金冷却孔加工的重要方法。采用球形薄壁空壳全稳定纳米 t''-YSZ 粉体进行了全稳定四方相热障涂层的制备,并使用飞秒激光对热障涂层进行气膜孔加工。通过 X 射线衍射、扫描电子显微镜对涂层形貌、相组成和元素成分等进行分析。结果表明,飞秒激光制备的孔型规则,无重铸缩孔。涂层中各界面未开裂,说明涂层在加工中保持了良好的结合力。高温合金中元素成分的分布未受激光打孔的影响,说明合金基材保持了较好的化学稳定性。热障涂层经过 1050 ℃水淬 100 次考核后,气膜孔形状依然保持完好,涂层未发生脱落,这说明加工了气膜孔的 t''-YSZ 涂层具有高抗热震性能。     

Al,Ti,Nb,Mo含量对新型Ni-25Cr-20Co镍基合金中γ'和η析出相的影响

利用热力学计算软件Thermo-Calc分析了新型Ni-25 Cr-20Co镍基高温合金(/％:0.03C、25Cr、20Co、0.50Mo、1.38Al、1.38Ti、1.50Nb、余Ni)中可能的平衡析出相,得出该合金的平衡状态图和Al、Ti、Nb、Mo含量(分别为0.5％ ～2.5％)对γ’和η相析出行为的影响.结果表明,增加Al、Ti和Nb的含量可以提高γ '相的析出量,但Ti和Nb会促进η相的析出并扩大其析出温度范围,Co和Mo对两种析出相的影响较少.     

小角X射线散射法对GH4096高温合金中γ'相的尺寸分布分析

通过物理化学相分析的方式,电解提取了5种冷却速率下生产的GH4096高温合金在高温蠕变前、后的γ'析出相,并制样以后进行小角X射线散射(SAXS)分析,得到了γ'析出相的尺寸分布,辅以扫描电子显微镜(SEM)手段,比较了5种冷却速率对γ'相析出的影响以及经高温蠕变后γ'相所发生的变化。研究结果表明:不同的固溶冷却速率对γ'析出相的尺寸分布存在影响。较慢的冷却速率使得γ'析出相在较小过冷度时长大,而在较大过冷度时又大量析出,各个尺寸段的γ'析出相质量分数分布相对平均,没有含量特别高的某一段。较快的冷却速率,析出的γ'相尺寸相对较小,且尺寸较为接近。绝大部分γ'相都分布在10～96 nm之间。经过高温蠕变以后,不同冷却速率下制备试样的γ'相平均尺寸和尺寸中位数不同程度地变大。经高温蠕变后,γ'析出相的尺寸分布也发生了一些变化。冷却速率相近的3个试样经过高温蠕变过程后,60～96 nm尺寸范围段的γ'析出相质量分数显著大于其他段,而36～60 nm尺寸范围段的γ'析出相显著减少。冷却速率最快和冷却速率最慢的试样经过高温蠕变后,200～300 nm尺寸范围段的γ'析出相质量分数都较大幅度增加,但发生减少的尺寸范围段不一样。SAXS法得到的数据有统计性意义和趋势性,未来结合图像法的定量结果相互印证可以展现更好的γ'相形貌,助力材料研究。     

添加钨对γ-TiAl价电子结构和性能的影响

采用固体与分子经验电子理论(EET)计算了TiAl基合金中W原子在不同占位比时价电子结构,并分析了W的溶入量在0～5.4%之间变化对相结构因子σN,F,ρvl,ρcv,nA以及合金性能的影响变化规律。结果表明:W含量在0～5.4%之内变化时,各原子的杂阶变化比较小,W原子仅升高了1～3个杂阶。随着W溶入量的增加,合金相的稳定性增强,强度、硬度和耐磨性提高,塑性则下降,而且这些性能的变化具有良好的连续性并能通过相结构因子来表征。这些关系对于制备梯度材料具有重要的意义。各相结构因子之间有着密切的关系,在实际合金设计时需综合考虑,从而提出改善γ-TiAl合金性能的有效途径。     

镍基高温合金中γ′相的高温稳定性及筏状结构的形成

γ′相是镍基高温合金中的主要强化相，它在高温下的稳定性问题非常关键。本文综合论述了镍基高温合金中γ′相的高温稳定性及其筏状结构形成的研究进展，总结了γ′相筏状结构研究的主要结果，对筏状γ′相的形成机制也进行了综合分析。     

Ti对镍基高温合金时效组织中γ′的影响

本文通过马弗炉将热处理后的样品进行不同时间的长期时效处理,利用扫描电镜观察长期时效样品中的γ′形貌。结果表明,三种合金热处理后的组织均由γ相,γ′相,MC和M23C6型碳化物组成。三种合金经800℃/500 h后,γ′相仍呈立方态,900℃/500 h后,γ′相边缘开始圆化,并且随着时间的延长,圆化得越严重。时效过程中的γ′相长大遵循了LSW规律,时效时间和温度的增加都会促进γ′相长大,温度的增加更有利于γ′相长大。     

NiCrAlY涂层对镍基单晶高温合金氧化性能的影响

采用磁控溅射方法在镍基单晶高温合金基体上沉积NiCrAlY微晶涂层.用热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段研究了镍基单晶高温合金及其NiCrAlY微晶涂层在900～1100℃静止空气中的氧化行为.结果表明,镍基单晶合金及其微晶涂层在900℃表现出相同的增重规律,即经初期快速增重后,两者的氧化增重都变得非常平缓;在1000℃,单晶合金的氧化膜不断剥落,使动力学曲线上下起伏,而微晶涂层经初期快速增重后,动力学曲线趋于平缓;在1100℃,单晶合金由于氧化增重远大于氧化膜剥落所造成的失重,使氧化动力学曲线在整个氧化过程中都呈迅速增长趋势,而微晶涂层的氧化动力学基本符合抛物线规律.单晶合金表面形成含Al2O3、Cr2O3、NiO、CrTaO4和Ni(Al,Cr)2O4尖晶石等的复合氧化膜.施加NiCrAlY微晶涂层后,镍基单晶合金表面形成连续、致密且结合良好的单一氧化物Al2O3,使合金的抗氧化性能明显提高.     

α和γ两相组织对Cr17不锈钢热加工性能的影响

采用金相方法分析了不同温度保温淬水后,Cr17铁索体不锈钢铸坯在900～1 250℃范围内α和γ组织比例关系.结果表明:两相组织比例随温度升高呈抛物线趋势,且两相组织所占比例近似,对材料热加工性能产生不利影响.对试验钢成分和工艺进行优化后,调整了两相比例,改善了材料热加工性能.